论生态地质环境系统.pdf

论生态地质环境系统与综合性 生 态环境地质调查 些 中 华 人 民 共 和 国 国 土 资 源 部， 北 京 1 0 0 8 1 2 摘要本文探讨“ 生态地质环境系统” 的基本概念． 从环境地质学的观 点出发． 把地质环境作为一十独立的非生物 系统， 在 自然生志环境与社会生态环境双重影响下， 研 究地质环境与类生存环境之间的关 系， 即生 态地 质环境 系 统。作者建议把传统 的水文地质、 工程地质、 环境地质， 咀及灾害地质 、 城市地质、 农业地质等内容 ， 概括的通称为生态 环境 地质 并把 生态 环境地 质调 查 ． 作 为国家 基础性 工 作之 一 ， 列入 国土 资源大 调 查的 计划 。本 文 阐述 了生志 环境 地 质调查的主要 目标与具体任务， 并强调对新技术、 新方法与新理论的开发与应用，／， 关 键 词竺 竺 竺笙、 生 查 生 曼 弛 系 统自 稍 社 链 态 鞘 兰 望 塑 I-～彤 厌彭 ／ Ab s t r a ctTh i sp a pe rd i s c u s e st h eb a s i cc on c e p t i o n soft h e“ ∞g e o i ng i c a l e nv i r o nme n ts y s t e ”，a n d d e t t ot e sOLt t f r o m t hep o i n to fv i e w o fe n vi r o n m e n t a lg e o l o gy， t ha tt h i s ys t e m i sm a i n l y 【 0 s t u dyt her e l a t i o ns h i p he t we e n t h ege o l o g i c a le nv i r o n m e n ta n d t hehu ma n’ se xi s t i n g c l r ㈣t ⋯u n d e rt hei mpa ct bo t h o t“n a t u r a ll e o e nv i r o nme n ta nd s 0 一 c i al e c o e nvir on me n t Th e a u t h ors ug g e s t s t ha tt he∞e nv J r on g e o l o gic al s ur v ey wo u l d he ac c e pt e da s。n t d t hef u n d a m e n t al t a s ks 0 { t h egr e a tpr o *c to ft he na t i o n wi d e r a n d a nd ㈣㈣i n v e s t i ga t i on ．He a l s o de n ot e so utt he ma i n o b j e c t sa n d r e s e a r c ha p p r o c h e so t“ t h i sp r o j e c t a n d r a y ss 【 r e s so nt h ee x p l o r a t i o na n da p p ] i c a t i o no ft h e tt e w t e c h n i c a l 咖m e t ho dsa n d n e w t h e o s i e s Ke y wo rd sg eo e n v i r o nme n t a ls y s t e m ， ∞g㈣nv l r ㈣t a 】s y s t e m ， n a t i o na l∞e n vir o nme n t ， 。 p c l al e c 一⋯ i ㈣e n 【 ． e c o ] ng i c a ]s y s t e m ． 1 前 言 我 国 自改 革 、 开放 以 来 ， 国 民经 济 娃 于全 面 、 高 速 发 展时 期 。 但我 国又是 一个 人 口众 多 ． 经 济 实力 和科 技 水平都相对比较落后的国家； 正面临资源紧缺、 环境恶 化 、 人 口大 幅度 增长 ， 咀及 自然灾 害 日趋 严重 的严 峻 局 面 。人类 即将 跨人 2 1世 纪 ， 如何 合理 调整 人 类 的活 动 方式 ， 促 使 经济 发展 与人 口 、 资源 、 环境 相 协调 ， 是 实 行 可持 续发 展 战略的 先决 条件 和 基 本任务 。国土 资源 部 成 立以 来 ， 正 式 号 召要 求 在全 国范 围 开 展新 一 轮 的 国 土资 源 大调 查 ， 为 国土 规 划 和 国土 资 源 的合 理 开 发 利 用与 宏观 管理 ， 提供 科学 依据 。区域水 文地 质 、 工 程 地 质 和环 境地 质 调 查 ， 是 国 土 资源 太 调查 的重 要 内容 之 一 ； 其 目的就 是 要正 确处 理协 调发 展 经济 和资 源 ， 环 境 之 间的关 系 ， 依 靠 科技 进步 ， 合 理 开发 利 用 自然 资 源 ， 同 时保 护和 改 善 生态 环境 ， 使 经 济 发 展 既满 足 当代 人 的需 求 ， 又造 福于 子 孙后 代 。 本文 提 出生 态地 质环 境 系 统 的新 概念 ， 并 探讨 水 文地 质 ， 工 程地 质 、 环 境地 质 工 作 ， 在新 一轮 国土 资源 大调 查 中的新 目标 与新 任务 。 2 关 于生 态地 质环 境 系统 的基 本概 念 及其 内涵 2 ． 1 地质 环境 系统与 生 态地 质环 境系 统 1 9 9 6年作 者 曾在“ 环境 地 质学 的基 本理 论 与研 究 领 域 ” 一文 中 ， 提 出环境 地质 学与 地质 环境 系统 的基 本 概 念 ， 强 调 地 质环 境 系 统与 自然 环 境 系统 和 社会 经 济 系统三 者 之 问相 互 影 响、 相互 制约 的紧 密关 系 ， 并把 三 者 之 间 错综 复杂 的演 变 机制 ， 视 作 一个 统 一 的动 力 系 统 。 如 果 用生 态学 的观 点 来研 究这 一复 杂 系统 ， 那 么这 一 系统 主要 以 人类 所 处 的地 质环 境 为核 心 ， 研究 人 类 生命 系统与 自然 生态环 境与 社会 生态 环境 之 间的相 互 关 系 ， 概括 的称 为生态地 质 环 境系统 。 人 类 生 存于 地球 ， 地 球 是 由岩 石 圈 、 大 气 圈 、 水 圈 和 生 物 圈共 同组 成 的 一 个 巨大 的、 处 在 变化 中的 完整 的动力 系统 。生物 圈介 于岩 石圈 、 承 圈和 大气 圈 之 间 ， 人 类 属 于生 物 圈 中 的一 个重 要 组 成部 分 ； 人类 的 活 动 范 围 ， 就是 生物 圈 的范 围 。 它 限于 地壳 表面 和 围绕地 壳 的大气 层之 间 。 地球 表 面 的 自然环 境 ， 是人 类赣 以生存 和 发展 的物 质 条件 ， 即客观 的 物质世 界 或 自然界 。 它 主 要 包 括 气候 环境 、 地质 环境 、 土 地 环境 、 水 环 境与 生 态 环 境 ， 形 成 一 个统 一 的 相互 联 系、 相互 依 赖 ． 又相 互 制 维普资讯 约 、 相互 作 用的 完整 体 系 ． 即 自然环境 系统 。 对 于 人类来 说 ． 地 质环 境 是 自然 环境 系统 中 影 响 人类 生 存 与发 展 最重 要 的一 个组 成 部分 ， 因为 它 是 人 类 生 活与 从 事生 产活 动的 主要 场所 。地 质环 境 既是 自 然 环 境 系 统 中的 一 十组 戚 部 分 ． 同时 又 受 自然 环 境 中 的气 候 环 境 、 生 态 环 境 、 水 环境 、 土地 环境 的影 响 而 相 互制 约或 相互 作 用 地 质环 境 系境通 过各 种地 质 作用 ， 鄂 物质 和 能量 的交 换 作 J } 】 ， 如侵 蚀 作 用 、 剥蚀 作 用、 溶 蚀 作 用 、 风 化 作 用 、 再 力 作 用、 淤 积 作 用 、 地 球 化学 作 用 、 地 应 力作 用等 ． 与 自然 环境 系统 相互 影 响 ， 持 续 不 断地 发生 演进 与 变化 ， 并 在 长期 演化过 程 中． 逐渐 建 立 相对 的平 衡 与稳 定 。 另 一 一 方面 ． 不 能 忽视 人类 各 种 活 动 对地 质 环 境 的 影响 ， 其 能量 甚 至远 远超 过 各种 自然 环境 的 影响 。 城 市 环境 、 乡镇 环境 、 工业 环境 、 农 业环境 ． 阻及 交通运 输 环 境等 ， 形 成 一个 相互 紧 密联 系的社 会经济 环境 系 统 人 类 通 过各 种 社 会 经济 活 动 ， 如城 市 建 设 ， 笈 展 乡镇 企 业 ． 海港 、 机 场 、 铁 道 、 公路 等工 程建设 、 城 乡 人 口迁移 ， 矿 产资 源或 水资 源开 发 、 运 河 、 渠道 、 水库 、 海 塘等 水 利 工程 建设 、 围海 、 填海 、 三 成排 放等 活 动 ， 部直 接 或 间接 影 响地 质环境 与其它 各种 自然 环境 所 以 人类 处于 两 种 环境 之 中 ， 一 种 是 自然 环 境 ， 一种 是 社 会经 济 环 境 。 在 自然环 境 中 ， 地 质 环境 叉居 主导地 位 。 类 通过 科 学 技 术 ， 依 靠科 技 进 步 ， 可 以改 善或 改 造 自然环 境 ， 使 更 有利 于社 会 经济 的发 展 。相反 ， 人类 活动 、 特 别 是生 产 建设 ， 如 果 不遵循 自然界 的 客观规 律 ． 也 可破 坏 自然 环 境 ， 使社 会经 济和 人类生 活蒙 受重 大 损 害 。 然而 t 由于缺 乏 环境 意识 ， 片面追 求 经济 教益 而 忽 视 环境 负 效应 的现 象 ， 仍 然 十分 严 重 。人 类 话 动 的 加 剧 ， 使 各 类 地 质 灾 害 频 繁 发 生 ． 地 质 环 境 问题 日益 突 出， 引起 各方 关 注 。如 由于各 类工 程建 设造 成 的 滑坡 、 崩 塌 、 地 基沉 陷 、 矿坑 突承 、 坑 道塌 落等 地 质灾 害 ； 如 由 于水资源过量开 采造成 的地面沉降、 岩溶塌 陷、 地 裂 缝 、 海 水 入侵 、 水 质恶 化 、 名泉 涸竭 等现 象 ； 如 由于农 业 活动 造成 的农 药 化肥 对土 壤 、 水体 的 污染 、 山坡 植 被 醯 坏导 致水 土 流失 ， 围海 、 围 { 觇造 成河道 ， 港 口淤 积 ， 洪 涝 灾 害 加剧 ； 由于三 废 的不 台理 排放 ， 造成 环境 污 染 ， 等 等 ， 导致 生 态环境 严 重恶 化 ． 综 上所述 ， 对 人类社 会起 主 导作 用的地 质 环境 ， 在 自然 环 境 与社 会 经 济环 境 的 双 重影 响下 ， 通 过 人类 活 动 ， 既 可 向 良性 循 环 垃展 ， 同 时也 可 向恶 性 循 环 发 展 。 研究 和分 析地 质 环境 系统 与 自然环境 系统 和社 会经济 系统 三 者 之间 关 系 ， 其 目的就 是 使 国 民经 济 的 发展 与 资源 、 环境 相协 调 ． 纳入 良性 循 环的轨 道 。地质 环境 系 统 与 自然 环境 系统 和 社 会经 济 系统 三者 之 间 ， 作 为一 个 统 一 的相互 作 用 、 相互 制 约的大 系统 如果 以 凡类 生 存 的地 质 环境 为 核心 ， 那 幺 三者之 间 的复杂 关 系 ， 可 简 待为 生态地 质 环境 系统 ， 以 区别于 地质 环境 系统 。 2 ． 2 关 于地 质环境 系统 与生 态 系统的 关 系 不少 有 关 文献 中 ， 早 已指 出 生 态学 是 环 境地 质 学 的重要 基 础之 一 早 在 1 8 6 6年 德 国生物 学 家 E． 黑 格 尔首 先提 出生 态学 的意 义 ， 他 认 为生态 学是 “ 各 种动 物 对有机 和 无机 环境 的 全部关 系” 。 目前 多数 人认 为“ 生 态学是 研 究生 物与 其 生存 环境 之间 相互 关系 的科 学 ” 。 如果把 生 物理 解 为生命 系 统 ． 把 环境 看 作环 境 系统 ， 那 幺生 态学就 是 研 究生命 系 统与 环境 系统 之间相 互关 系 及其 演化 规律 和动 力机 制 的一 门科 学 。环境科 学与 生 态学 既有 联 系 又有 区别。 按照 学科惯 用 的定 义 ． 环境 科 学 研 究人 类与 环境 的关 系 ． 其研 究 对象 是环 境 系统 人 类 与 环境 相互 作用 的 系统 ， 揭 示环境 规律 。生 态学 研 究生物 与 环境 的关 系 ． 其研 究对 象 是生 态 系境 生物 群 落 与环 境 相互 作用 的 系统 ， 揭示 生 态规律 。 随着 环 境 科学 的 发展 ， 生 态学 的 领 域 扩 展 到人 类 生活 和 社 会形 态方 面 ， 把 人类 这 一 生物 种 也 列入 生 态 系统 之 中 ， 来 研 究 整个 生 物 圈 内生 命系 统和 环境 系 统 之 间的关 系 。 生命 系统 与 环境 系统 在特 定空 间 的组合 ， 张 为生 态 系统 。 它 在 一 定的时 间和 空 间里 ， 生物 群落 与 非生 命 的 环境 之 间 ， 相 互 作用 ， 彼 此进 行 物 质 、 能量 及 信 息交 换 ． 形成 一 个统 一 的完 整体 系 。 所 以对 凡类社 会 来讲 ， 地 质 生 态 环境 系统 主要 是研 究地 质 环境 与 自然 环境领域 包括生命的与非生命的 和社会领域人类生 命 系统 与 生存 环境 之 间的关 系。其 中地 质环境 系统 就 是 属于 非 生命 的生 态 系统 。 由此 可见 ， 地 质环境 系统 与生 态环境 系 统 ， 在概 念 上 有所 区别 。前者 主要 研 究地 质环境 与人 类生 存空 间 的关 系 ， 而 后者 把 人类 作 为一个 生 命系 统 ， 研究 人类 在 自然界 或社 会经 济领 域 中 的生存 环境 与地 质环 境之 间 的关 系 ， 所 以其 涉 及的 范 围更 为广 阔 。 生 态地质 环境 系 统 或 生态环 境地 质 ， 并 非新 出现 的名 词 ， 但 至今 尚无 一 个 明确 的统 一 的定 义 。 卢耀 如在 其专 著 c 地 质生 态环 境 与 可持 续 发展 一 书 中 ， 曾把 “ 生态地 质 环境 ” 称 为 “ 地 质 一 生 态环 境 ” ， 解 释 为 “ 以凡 类为 主体 的生 存 空间 的 环境 ， 就是 地质 一 生态 环境 ， 它包 括 了岩 石 圈 ， 水 与大 气 圈及生 物 圈的影 响 ” 。 这 一解释 与 作者 在前 面所 作的 定 义 较为 接近 ， 但 对生 物 圈的影 响 ， 没有 强调 或突 出社 会 经 济环 境与 人类 活动 所造 成 的影 响 。 3 0年 代 朱 尔 K． Ts o l l 曾提 出“ 地质 生 态学 ” 这 一 术 语 ， 其 含 义 是 作 为 环境 系 统 的构 成 部 分 ． 研 究 在 自 然 和人 类活 动 影响 下 ， 作 为生物 圈物 质基 础 的地 质 圈 ． 对 其所 发生 的变 化 的研 究 ” 俄 罗斯 的一些 学 者认 为 ， 维普资讯 1 9 9 9年 第 3期 水文 地 质工 程 “ 地 质生 态学 ” 就相 当 于“ 环境 地质 学 ” ， 两 者是 同 义语 但 “ 生 态 与 “ 环 境 ” 并 非 一 个含 义 ， “ 环 境 可理 解 为非 生物 环境 。 所 以如果 两 者是 同意语 那 幺按 中国 传统 的 概 念 ， 采 用 “ 环境 地 质 学 ” 比采 用“ 生态 地 质学 ” 更 恰 当 一 些 。如 果与 生 态环 境联 系起 来 ， 那 么称 为“ 生态 环 境 地质 学 可能 更 为合理 。 由 此 可 见 ， 不 同学 科 对 “ 环 境 与 生 态 ” 有不 同 的理 解 。 生 态专 家 认 为生态 系统 完全 体现 了“ 环境 与 生态 ． 因此 认 为环境 与 生 态实 质上 是生态 系统 中非 生 物环 境 与生 物 系统 之 间相互 作 用的 机制 } 地学 家 则认 为 环 境 与 生态 ” 实 质上是 地 球 各圈 层之 间相 互作 用 的机 制 ， 即 各个 界 面 间的能 源 、 物流 、 信 息流 ， 价值 流 的机 制 ， 也 就 是把 大气 圈 、 水 圈 、 岩 石 圈合 为地 圈与生 物 圈之 间的 关 系 ； 环境 科学 家对 环境 与生 态 的认识 ． 强调 以人类 为 核心 阐述 人类 生存 环境 与 人类 之 间的关 系 ， 即在 认 识 地球 自身 发 展规 律 的 前提 下 ， 探 讨 人 类 与地 球 系 统 之 间 的相 互 作 用机 制 ， 也 就是 把地 圈与 生物 圈共 同 看 成 是地 球 系统 而把 人类 及其 活动 的产 物 ， 看成 是 人类 圈 人类一技术系统 ， 进而探讨地圈与人类圈的关系， 称 为“ 人 地系统 ” 。 作者 是 从环境 地 质学 的观 点 出发 ， 把地 质环 境 作 为 ～个 独 立 的非 生 物 系统 ， 研 究 在 自然 生 态 环境 与社 会 生态 环境 的双 重 影 响 下 ， 地质 环 境 与 人 类 生存 环境 之 间的 关 系 即 地质 生 态环境 系 统 。 所 以 四者 之 间虽然 具有 很 多共 同 点 ， 但 也 存在较 大 差异性 。 3关于 综合 性生 态环 境地 质 的调 查研 究 3 ． 1 综 合性 生 态环境 地 质调 查 的基本 内 容 根据 以上 提 出的 有关 生 态地 质环境 系统 的基 本概 念 ， 那么 作 为研 究生 态地 质环 境 系统 的主要 学 科 ， 作 者 建议 称 为生 态环 境地 质学 。 虽然 目前 尚未正 式建 立这 样一 个新 的专 门学科 ． 但 是它 的基 本 内容 ． 主 要包 括水 文地 质学 、 工 程地 质学 与环境 地质 学 ， 即 我们 已经 习惯 称呼 的“ 水 、 工 、 环 ” 。 根据 几十 年 来的 实际 经验 ． 早 已证 明三 者 之 间 由于 相 互渗 透 、 形成 了不 可分 割 的 紧 密关 系 但 叉缺乏 一个 公 认 的统 一的通 称 。因此 把 。 水 、 工 、 环 概 括 的 称 为生 态环 境地 质或 生 态 环境 地 质学 是 比 较 恰 当的 实 际上 近 2 0 年 来 ， 水 文地质 学 和 工程 地 质 学 都 已 分别 向环 境 水 文 地 质 学 与 环 境 工 程 地 质 学发 展 成为 环境 地质 学 的基础 。 生态环境 地 质学 由于 其研 究领域 十 分广 搁 、 也可 称 为广 义 的环境 地 质学 ． 主 要包 括 城 市地 质 、 农业 地 质 、 灾 害地 质 、 旅游 地质 等方 面 。 国 土 自然 资 源 的调查 是 生 态 环境 地 质调 查 的 重 要 内容 之一 ， 主要包 括土 地 资源 、 地 下 水资 源 、 建材 资源 、 旅辩 资 源 ， 等 等 。 新 一轮 国土 资 源大调 查 ， 属于 基础性 ， 公 益性 和战 略性 的工 作 范畴 是 一项 巨大而 复 杂的 系统工 程 主 要 包括 两大 领域 ， 即① 区域 地 质 与矿 产资源 请 查 ② 区域 性 综 合 生态环 境地 质 调 查与地 质 灾害 多发 区的灾 害 地 质调 查 。 两 大领域 因工作性 质 与研 究对象 不 同 各具 独 立性 ， 需要 分别开 展 工作 。 但 必须 统筹 规则 ， 互 相 配合 加强 协作 。 恻如 区域 地质 工作 在地 域 上 山区 为主 因 此在 区调 工 作中 应适 当兼 顾地 质灾 害 调查 ； 而 生 态环 境 地 质 水 、 工 、 环 调 查 ． 主要 在平 原 地区 ， 应 当加 强第 四纪地 质 的调 查研 究 并 兼顾 矿 产资 源的调 查 ， 特 别是 泥炭 ， 高岭 土等 非金属 矿 床及 砂 石等 建材 资源 的调 查 。 区 域性 综 合 生 态 环 境 地 质 调 查 属 国家 基 础性 工 作 ， 主要 为国民经 济规 划 ， 国土 整 治与国 土 资源的 合理 开发 利用 与 宏观管 理 ． 提供 基础性 资 源 。 因 此这项 工作 必 须紧 密 结合 国 民经 济 建 设 ， 以工 农业 比较 集 中 的平 原 地 区作 为主要 目标 ， 一 般 可按 自然单 元开 展 以 1 ／ 2 5 万为基 本 比倒 尺 的填 图工 作 。 如 东北 的松嫩 平 原 、 三江 平 原 、 辽河 平原 ． 华 北 的海 滦河 平原 、 黄 淮平 原 、 山 西的 四大盆地 、 内蒙河套平原、 宁夏银川平 原、 陕西关中平 原 、 西 北各 大 型 内陆 盆 地 ， 以及 南 方 的 江汉 平 原 ， 洞庭 湖平 原 、 鄱 阳 潮平 原 、 成 都平 原 、 沿海 各 大 型 三 角 洲平 原等 ， 应根据 轻重 缓急 ， 制订 全 面规 划 。在 区域调 查范 围 内的 重 点城 市 或工 业 开 发 区 ， 也 可 采 用 1 ／ 5万 ～1 ／ l O万 的 比例 尺 ． 两者 实行统 一部 署 ． 联合 勘查 。 3 ． 2 关 于 因地制 宜 由于 各地 区研 究 程度 差 异 很 大 ， 存 在 的 问题 互不 相同 ， 因此 对 工作 部 署 和 具体 要 求 必 须因 地制 宜 区 别对待 倒 如华 北平原 研 究程 度较 高 当前存 在的 主要 问题是 深 层水 大面积 过 量开 采 ． 城 市供 水 紧缺 ． 生态 环 境 恶 化 ， 因此诸 如水 资 源 的 合理 规 划 地 表 水 、 地 下水 的联合 调度 、 地下 水的 人工 补给 与 人工调 蓄 、 微成 水的 改 造利 用 ， 以及 自然灾 害 的综合 治理 等 ， 都 是 急待 解决 的问题 。河 套 及银 川平 原主 要是 如何 合理 调整 黄 灌 区 的灌溉 系统 实行 渠灌 、 井灌 相结 合 ， 防 治土壤 盐 溃 化 建立节水型农业 西北干旱区主要解决上 、 中、 下游水 资源 的优 化 分 配 ． 地 表 水 、 地 下 水 的综 合 开 发 利 用 ， 以 及 保护 绿洲 、 合理 开垦 荒地 ． 防 治土地 荒 漠化 。南 方洞 庭 湖 、 播 阳 湖平原 ， 主要是 防洪 治涝 ， 确保 大堤 安 全 ， 防 止 水 土 流失 维 持 中游 平 衡 ， 保 持 生 态环 境 控 制 围湖 工 程 ， 实行退 耕还 湖 ， 以及有关 灾 后重 建 家园等 一 系列 工 作 沿海 地 区针对 温 室效 应 引发的 垒球性 海 平 面上 升 问题 ， 谓 查研 究 井 预 测对 农 业 建设 及 生 态环 境 可能 造 成 的危害 和其 它 不利 影响 提 出防治对 策 。 3 ． 3关 于城 市环 境地 质调 查 城市地质工作方面 必须为城市规划、 工业合理布 局、 城市土地资源的合理利用 ， 城市地基工程地质的勘 维普资讯 水文 地质 工程地 质 l 9 9 9年 第 3期 测， 水资源的优化开采与科学管理 ， 城市地质灾害与三 废 污 染 的 防治 ， 特别 是 城 市 固体 废 物 的调 查 与 垃 圾 填 埋 场 的选 址与规 划 、 城 市地 下 空 间的 开发 利用 ， 及特 大 工 程 如 地 铁 或 越 江 大 桥 等 工 程 建 设 的 可行 性 论 证 等 ， 提 供 各类 基础 性 资料 3 ． 4 关 于加 强农 业地 质 的调查研 究 要 加 强农 业 地 质 的调 查研 究 ． 主要 为 建立 高 效 节 水 农业 和促 进农 业增 产 ， 提 高单 位 面积 产量 ， 提 供 有关 的地 质资料 因此 要 开展 以下 工作 ① 农业 生 态地 质结 构 的研 究 ． 即 “ 农作 物 一 生态 地 质环 境 系统 ” 运 行 机 制 的研 究 ； ② 农 业 生态 地 球 化学 的研 究 ， 即 农 作 物 一元 素 平 衡生 态地 质 环 境 系统 “ 最佳 运 行 机 制 的研 究 ； 农业 生 态水 文地 质 的研 究 ， 即 “ 农 作物水 土 资源 生 态地 质 环境 系统 ” 的最 佳运 行机 制 的研 究 ； ④ 农业 生 态经 济地 质 的研究 。 通过 以 上工 作 ， 要 为耕地 的 合理 开 发 利 用 包 括 荒地 开 垦 和草 场 建设 ． 农 作物 的合 理 布 局 ． 制 定 合理 的灌 溉定 额 、 灌 溉制 度 、 制 度与 建 立 合 理 的灌 溉 系统 ． 开发 名优 果 品或 高效 益 经济 作物 ， 土 壤 改良与旱、 涝等 自然灾害的综台治理 ， 防止农业污染与 保 护农 业 生 态环 境 ， 以及 为建 立高 技 节 水 农业 等 提 供 科学 依据 。 3 ． 5 关 于重 大 战略性 任 务 在过 去几 十 年中 ， 诸 如有 关三 峡坝 址 方 案的论 证 ， 南水北 调 工 程方 案的 可行 性论 证 ， 长江 、 黄 河 等大 江 大 河流 域 规 则 的论 证 ， 北 方 能源 基 地 水 资源 与环 境 问题 的论 证 ， 京律 唐 等 重 要经 济 区水 资 源 与环 境 问 题 的论 证 ， 沿 海 重要 开放 城 市环 境地 质影 响论 证 ． 以及三蛱 链 子 崖 等 重 大地 质 灾 害 的整 治 ， 三峡库 区移 民工 程环 境 地 质 问题 的论 证 等 ， 都 是具 有 战 略性 或 超 前 性 的重 要 勘 查项 目 ． 为 国家 重大 建 设作 出决 策提 供科 学 依据 。 近 年 来 开 展 的西北 找水 特 别计 划 、 西 南岩 溶 地 区 扶贫 找 水 计划 、 及京 九 线沿 线地 质综 合 调查 计划 等 ， 也属 国 家 重大 战略 性 任务 ， 其 中有的项 目覆盖 面积 较大 ， 因此 与 区域性工作． 已不存在明显的区别。 随着社会经济的 迅 速发 展 ， 类似 的 国家 重大 工 程将 日益 增多 ， 特 别是 有 关 国土 资源 的合 理 开 发 利 用 、 科学 规 划 与 宏 观 管理 等 许 多重大 战略性 问题 ， 尤待 深入 研 究 。 4 开 拓创 新 ， 推 广和 发 展新 技术 、 新 方法 、 新 理 论 为 了开 拓 创新 ， 使 调 查成果 达到 新 的水平 ， 必须 依 靠 科技 进 步 ， 运用 新 思 路 、 新 理 论 、 新 技 术 、 新 方法 ， 搞 好 国土 资源 的综 合调 查 。 在 勘探 技术 方 面 ， 重点 推 广应用 先进 的物 探 技术 ， 如 弓 I 进 改造 三 频 航 电系 统 ， 航 空 TE M 系统 等 航 空 电 法 系统 ， 寻 我浅 层淡 水和 识 别盐 碱化 ； 应用 红外 扫描 找 地下热水与沿海淡水 ； 如地质雷选和钻孔遥视探测 ， 浅 层地 震勘 探 、 C T 等 常 规 技术 应 用 高精 度航 磁 技 术探 测 沙漠 地 区地 下承 ， 以及应 用 核磁 共振 法 找裂 隙水 等 ． 均 取得 初步 成 效 ， 尚待 进 一步 开发 。 大 力 推广 遥 感 新 技术 在 填 图工 作 中的 应用 ， 如 微 波遥 感 、 成 像技 术 ， 多波段 和超 光谱 遥感 技 术 ， 多波段 、 多 极 化微 波遥 感 技 术 ． 及 微 波遥 感 数 据 与成 像 光 谱 数据处理 系统等的开发应用与试验研究等 。 此外， 应用 遥感 技 术进 行 动态 监测 ， 逐 步建 立遥 感信 息 系统 。 大 力 推广 同位 素技 术 的 应 用 ， 如 地下 水绝 对 年 龄 的测定． 作为示踪元素 ， 分析地下水的循环条件与补给 来 源 、 含 水 层相 互 之 间 的 水 力联 系 、 水 化 学 的 垂直 分 带、 地表水与地下水的转化关系 ， 等等。 应用 电子 计算 机 技术 ， 分 析统 计 有关数 据 ． 进行 参 数计 算 ， 数值 模 拟 和 建立 数学 模 型 ， 进行 水 资源 计 算 ， 以及 应用 计算 机 系统 编图 和制 图 ， 等等 。 实现 调 查 过程 和 调 查成 果 的数 字化 和 网络 化 ， 应 用地 理 信 息系 统 G1 S ， 建立 具 有信 息 管 理 、 综 合分 析 和 评 价 功 能的 数据 库 ， 从 野外 数 据 采 集到 室 内 数据 处 理 、 管理 、 分 析 、 成 果表 达 以及评 价 流程 等 ， 实现 垒盘 信 息化 建 立 健 全 全 国监 测站 网与 监测 系统 ， 主 要 包括 地 下 水 动 态监 测 系统 ． 地 质 灾害 监 测 系统 及 土 地 监测 系 统 。 首先必 须 建立垒 国统 一的 信息 数据 库管 理 系统 ， 以 及 3 s为基础的空问信息监测 系统， 尽快开展预测 、 预 报 ， 至少 每年 要发 布 公报 一 次 进 一步 开 展地 下水 数 学 模 型 与管 理 模 型研 究 ， 并 与 经济 管理 模型 相结 合 。加快 交通 用 的城 市水 资源 一 环 境管 理 专 家 决策 系 统 ， 为实 现水 资 源 的科 学 管 理 服 务 。 加强各 类模 拟模 型 在地 质灾 害研 究 中的应 用 ； 逐 步 提高 趋 势预 测 的可靠性 加强 科 学实 验 ， 建立 各类 示 范工 程 。 在 华北 地 区应 以开 展 工调 蓄 与建 立地 下 水库 作为 重点 。前 者以 服 务农 业 为主 ， 推 广商 丘经 验 ； 后 者 解决 城 市水 资源 为 主 ， 如 保定 、 石 家庄 等城 市 ． 推 广北 京 的经验 ． 争取 在近 几年 内有 所 突破 在郑 州 或西 安 可建立 傍河 取 水的 示 范工 程 。 在 银川 平原 或 内蒙河 套平 原 ， 可建 立盐 土改 良 的示 范工 程 。 在 河西 走廊 或塔 里木 盆地 ， 可 建立 生态环 境 保 护 的示 范工 程 。在 三峡 库 区 可建立 地质 灾 害防 治 与开 展预 警 、 预 报的 示范 工程 ． 等等 。 建 立一套 相 关的 系列 国件 ， 形 成 图 系 ， 井刨 立 一套 新的 编 圈方法 。如 创立 地 下 水 系统 为基础 的 具有 四 维 特 征的 水文 地质 图 或 承 资源 图 ，创立具 有 新意 的 综 合 生态 环 境地 质 图 、 农 业 生态 环境地 质 图 、 地 下承 脆 T转 第 1 2页 缸 维普资讯 1 2 水 文地 质工 程地 质 1 9 9 9年第 3期 坡 面 只能顺 沿 层面 ， 为 了保 留 一定 宽 度 的安 全 平 台 与 清 扫 平 台 ． 单 个 台阶 高度 要 比通常 采场 的台 阶 一般 高 2 4 m 或 4 8 m 要 高得 多 ， 圜此提 供 各种 岩 层在各 种 产状 下 台 阶 稳 定 台 阶允 许 安 全 系 数取 1 ． 1 5 的 敏 限 高 度 设 计 台阶 高度 必 须小 于或 等 于这 个高 度 。对 于 一种 岩性 的 一种 层 面产 状 ， 取 2 0 0 m 高边 坡 ， 计 算 全 局 临界 滑动 场 GC S F， GC S F图显 示 了不 同高度 台阶 的安全 系 数 ， 从 中插值 得 到 台阶极 限 高度 如 图 5所 示 。 图 5边坡 极 限高 度计 算 Fi g． 5 Ca l c u l a t i o n o f u l t i m a t e h e i gh t of s l o p e 7 结语 应 用 临界 滑动 场法 中 GC S F可 以全 面评 价 不同开 采 水平 时边 坡 的稳 定性 ， 大小减 轻 了边坡 设 计工 作量 利用 G CS F研究 新桥 矿 下盘 边坡 的 稳定性 及 推荐 设计 边 坡 方 案 是成 功 的 ， 该法 可 以 推广 到露 天矿 山或 其 它 工程 的边坡 分 析 与设 计 中应 用 参 考 文献 1 陈祖 煜 ． 鄱 长 明 最 优化 方法 在确 定边 坡 最 小安 生 系 数方 面 的应 用 ．岩 土工程 学报 ． 1 9 8 8 ； 4 2朱大 勇边 坡 临界 滑 动场 皿芪 数值 模 掩岩土 r程学 报 ， 1 9 9 7} 1 9 1 6 3 6 9 3 D⋯a n， 』 ．M ． S , a t e o f t he A ．Li mi t e qu i l i b r i u m a n d i r r i t e e l e m e n t a n a l y s i s of s [ o p e ． 』 G e ot e c h． En g r g．， AS CE．1 9 9 6 1 2 2 7 5 7 7 5 9 6 ． 4 Gr e , o．V．R．1 99 4 “Ef f i c i e nt M o nt e Ca r l o t e c h u i q u e f or l oc a t i n g c r it ic a [s l i p s u * f a e e ．J Ge o t e c h Eng r g．， ASCE 1 9 9 6 1 2 2 7 51 7 5 25 ． 5 Zh u Da y o ng e t a 1 ． Th e Pr i nc i p l e o f C* i t i c a l S hp Fi e l d M e t h od a n d I t s App i [ ic a t i o n i n Sl o p e En gl n e e * i n g． 9 t h I m ．Coo1 ．O i l Co mpu t e r M e t h od d Adv a n c e s i n Ge o me c ha n i c s 1 9 9 7； 6 Z hu， D． a n d Z ho u， Z． A 呲w me t h o df o r s a b i l i t y a n a l y s i s o f r o c k s l op e I n Adv a nc e s i n Ro c k M e c ha n i c s W o r l d s c i e n t i l i c Pu bl i c a t i o il 1 9 9 8 1 9 9 9年 4月收 稿编辑